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Ejercicios de corriente alterna monofásica
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Ejercicios de corriente alterna monofásica

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  • 1. EJERCICIOS DE CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICA.1. Sea un circuito RLC en serie compuesto por una resistencia de 4 Ω, una reactancia inductiva de 7 Ω, y una reactancia capacitiva de 4 Ω. Calcular la intensidad e impedancia del circuito empleando números complejos, si el alternador tiene una tensión de 220 V.2. A la reactancia inductiva pura de la figura, de 5 mH, se le aplica una tensión alterna senoidal de u = 280.senwt. Si la frecuencia es de 60 Hz, calcular la expresión del valor instantáneo de la intensidad. L = 5 mH +-3. La potencia reactiva de una bobina a la que se le aplica una tensión de 220 V, con una frecuencia de 50 Hz, es de 500 VAr. Hallar el coeficiente de autoinducción de dicha bobina.4. Un condensador de 50 µF se conecta a un generador de tensión v(t) = 220√2.sen100πt (V). Calcular:a) Reactancia del condensador.b) Intensidad eficaz.c) Expresión instantánea de la intensidad.5. Un condensador absorbe una intensidad de 10 mA a una tensión de 16 V y 50 Hz. Determinar la reactancia, capacidad y potencia reactiva.6. Una resistencia de 500 Ω se conecta en serie con un condensador de 4,5 µF. La fuente de tensión alterna suministra 220 V a 50 Hz. Calcular la impedancia, intensidad, ángulo de desfase, caída de tensión en cada elemento y el triángulo de potencias.7. Una bobina de 0,7 H de autoinducción, un condensador de 10 µF y una resistencia de 100 Ω se conectan en serie y a una fuente de tensión de 115 voltios a 60 Hz. Calcular la reactancia, intensidad máxima y eficaz, impedancia compleja, ángulo de fase, triángulo de potencias y caídas de tensión en cada elemento.8. Un circuito serie RLC está constituido por una resistencia de 100Ω, una autoinducción de 30 mH y un condensador de 250 µF. Se aplica a la asociación una tensión de 220 V a 50 Hz. Calcular la intensidad, tensión en cada componente, potencias, y dibujar los diagramas de tensión e intensidad, el triángulo de impedancias y el de potencias.9. El valor de la impedancia de un circuito es Z = 8 + 12 j para una frecuencia de 50 Hz. Calcular: a) El módulo y el ángulo de desfase de esa impedancia. b) El coeficiente de autoinducción. c) suponiendo que se le aplica una diferencia de potencial de 50 V, calcular la corriente total y la caída de tensión en cada elemento.
  • 2. 10. Calcular la corriente que circula por una impedancia de valor Z = 4 – j cuando se conecta a un generador de 100 V a 50 Hz. Calcular también la potencia activa, reactiva y aparente.11. Calcular la impedancia total y la corriente por cada rama del circuito de la figura: 4Ω 8Ω 6Ω 100 V, 50 Hz +-12. En el circuito de la figura, hallar: a) Impedancia equivalente. b) Intensidad total c) Intensidad que absorbe R1 R2 - Z1 Z2 cada impedancia 220∟0º V +Datos: R1 = 6 Ω, L1 = 80/π mH, R2 = 3 50 Hz L1 C2Ω, C2 = 2.5/π mF13. En el circuito de la figura, se desea calcular: L=1H a) Impedancia equivalente. 220 ∟45º V 50 Hz b) Intensidad total y por cada C = 3,183 rama. µF R = 500 Ω c) Caídas de tensión.14. El circuito de la figura está alimentado por un generador cuya 10 Ω tensión instantánea viene dada por V=100√2.sen0,5πt (V). Hallar la 10 Ω potencia activa, reactiva y aparente.15. El valor eficaz de la intensidad que 30 A circula por el dipolo de la figura es 4Ω de 30 A. Hallar la potencia aparente absorbida por el mismo. 5Ω 3Ω
  • 3. 16. En el circuito de la figura, cada una IT R2 I2 de las resistencias consume una 100 rad/s potencia de 1,5 w. Sabiendo que R1 = R1 C1 = 1 µF 7500 Ω, calcular el valor de R2. I117. En el circuito de la figura, las potencias consumidas por las impedancias Z 1, Z2 y Z3 son respectivamente:P1 = 4 Kw Q1 = 7 KVAr IP2 = 1 Kw Q2 = 5 KVAr - Z1 Z2 Z3P3 = 5 Kw Q3 = -2 KVAr 220∟0º V + 50 Hz a) Aplicando el teorema de Boucherot, calcular la intensidad I. b) Calcular la capacidad del condensador necesario para que el factor de potencia pase a ser de 0.9 inductivo.18. Un taller tiene una potencia instalada de 50 KVA, con un factor de potencia de 0.8. Determinar la potencia de los condensadores que se deben instalar para mejorar el factor de potencia hasta la unidad.19. Un generador de 240 V y 60 Hz suministra 4500 VA a una carga con un factor de potencia de 0.75 en adelanto. Hallar la capacidad del condensador que ha de colocarse en paralelo con la carga para que el factor de potencia sea: a) 0.9 en adelanto b) 0.90 en retraso.20. El alumbrado de una sala de dibujo en Málaga se compone de 50 lámparas fluorescentes de 40w/220V en BF (bajo factor de potencia) con un FP de 0,6. Dimensionar la batería de condensadores que será necesario conectar a la línea general que alimenta a esta instalación para corregir el factor de potencia a 0,97.21. La instalación eléctrica de una nave industrial de Zamora consta de los siguientes receptores, conectados a una línea monofásica de 380 V: a) Motor monofásico de 10 KW, cos ϕ = 0.7 b) 30 lámparas incandescentes de 60 W cada una. c) 50 lámparas de vapor de mercurio de 200 W, cos ϕ = 0.6 cada una.Calcular la potencia total de la instalación, su factor de potencia y las características dela batería de condensadores para corregir el FP hasta 0.95.
  • 4. EJERCICIOS DE SELECTIVIDAD.22. En en circuito de corriente alterna de c) Potencia activa y reactiva la figura, de 50 Hz de frecuencia, los cedidas por la fuente. voltímetros ideales V1 y V2 marcan V1 30 V y 40 V respectivamente. Se pide: a) Dibujar el diagrama R=2Ω I + vectorial de tensiones, - us V1 tomando la intensidad L como origen de fases. b) La inductancia L de la bobina.23. El circuito RLC de la figura está en resonancia. La pulsación de la fuente ideal de tensión es de 1000 rad/s y su valor eficaz 100 V. Se sabe además que, a la pulsación de resonancia, I = 5 A (valor eficaz) y Vc = 20.000 V (valor eficaz). Hallar: a) La tensión compleja VR. C b) La tensión compleja VL R c) Valores de R, L y C. UR UC UL L Us +-NOTA: Indicar las tensiones complejas UR y UL tomando como origen de fases laintensidad.24. Se tienen tres cargas monofásicas conectadas en paralelo. La primera de 1000 VA y factor de potencia 0.85 inductivo. La segunda de 2 KVA y factor de potencia 0.75 inductivo, y la tercera es una batería de condensadores de 800 VAr. El conjunto así formado se conecta a una fuente de tensión de 230 V eficaces y 50 Hz de frecuencia. a) Obtener la corriente entregada por la fuente y la que circula por cada uno de los elementos. b) Dibujar el diagrama vectorial de intensidades tomando como origen de fases la tensión de la fuente. c) Calcular las potencias activa, reactiva y aparente entregadas por la fuente y el factor de potencia. d) Calcular la batería de condensadores para corregir el factor de potencia a 0.98 inductivo.25. En el circuito de la figura, tomando como origen de fases UAB, determinar: a) Tensión UAB V1 V2 b) Valor de XL c) Módulo y argumento de L las corrientes del circuito. I1 R2 = 2 ΩDatos: V1 = 30 V, V2 = 40 V. I I2 R1 = 5 Ω

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